间歇性低氧对大鼠肺动脉ET-1敏感性及内皮损伤性研究

发布时间：2019-02-20 18:37

【摘要】：阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（Obstructive sleep apnea syndrome,OSAS）是睡眠呼吸疾病中最为常见的一种，以睡眠中上气道阻塞、频繁出现呼吸不畅和呼吸中断为特征。其人群发病率为2%-4%，为临床常见疾病，可造成全身各个系统的综合性损伤。OSAS病人引起周期性的动脉血氧饱和度波动，造成周期性间歇性低氧（cyclic intermittent hypoxia,CIH）。有研究指出，每天将大鼠置于间歇性低氧环境中数小时，数周后可引起持续性肺动脉高压以及肺血管重塑。间歇性低氧诱导肺动脉高压的发病机制还没有完全明确，但相关研究证实在引起肺动脉高压过程中某些潜在因素起到重要作用，其中涉及到对内皮素-1（endothelin-1, ET-1）敏感性增强、内皮功能紊乱、血管活性物质失衡等。近年来的研究表明，肺动脉血管内皮是一个代谢极为活跃的组织，合成和释放多种血管活性物质(ET-1、一氧化氮等)，共同调节血管壁的舒缩功能和平滑肌的增殖、迁移等。有研究认为，间歇性低氧可能会增加血浆ET-1水平、使内皮功能异常、血管紧张度增加，从而诱导肺动脉高压。本研究旨在利用CIH大鼠模型，通过观察肺动脉内皮依赖性舒张功能以及对ET-1敏感性的改变，探讨CIH对肺动脉内皮功能的损伤。目的：利用CIH大鼠模型，通过观察肺动脉内皮依赖性舒张功能以及对ET-1敏感性的改变，探讨CIH对肺动脉内皮功能的损伤。方法：清洁级雄性SD大鼠，体重180～190ｇ，购自河北医科大学动物中心，在室温20°C~22°C，空气湿度45%~55%的条件下饲养一周后，随机分成2组：正常氧组和CIH组。CIH组大鼠置于程序低氧舱内，予以每天8h共21天的间歇低氧，程序设计每一低氧复氧循环时间为2min，前一分钟充N2使氧浓度降至9%，后一分钟充O2使氧浓度恢复到21%；对照组置于同样的舱内予以空气供气。21天后分别取各组大鼠肺动脉进行检测。（1）正常氧大鼠肺动脉环随机分为内皮完整组和去内皮组，采用离体血管灌流技术，观察CIH对ACh对PE诱导收缩的舒张作用的影响；观察ET-1对各组肺动脉环的收缩作用，以及ET受体阻断剂对ET-1收缩作用的影响；观察eNOS抑制剂L-NAME对ET-1诱导的各组肺动脉环收缩的影响。（2）组织学检测：包括HE染色观察肺动脉的组织病理学变化和透射电镜观察肺动脉超微结构的病理学变化。（3）RT-PCR测定ET-1，ETA受体以及ETB受体mRNA的表达。（4）免疫组织化学法观察ET-1、ETA受体和ETB受体的表达分布。（5）Western Blotting测定eNOS蛋白的表达。（6）酶转化法测定肺动脉组织中NO的含量。结果： 1CIH对肺动脉内皮依赖性舒张功能的影响 CIH肺动脉环ACh对PE预收缩产生的舒张效应（53.3±4.31%, n=6）明显低于正常氧内皮完整组（93.3±4.30%， n=6，P 0.01），明显高于正常氧去内皮组（3.03±2.52%，n=6，P 0.01）。 2CIH对ET-1诱导肺动脉收缩的影响大鼠肺动脉对ET-1诱导的收缩呈剂量依赖性增强，与正常氧内皮完整肺动脉环（EC50=0.718±0.008nM，n=4）相比，去除内皮（EC50=0.493±0.004nM，n=4，P 0.01）和CIH（EC50=0.575±0.003nM，n=4，P0.01）均能使肺动脉对ET-1的敏感性增强，但与CIH大鼠相比，去内皮组肺动脉环对ET-1诱导的收缩反应更敏感（P 0.01）。 3ET受体阻断剂对ET-1诱导各组肺动脉环收缩作用的影响对于不同组的大鼠肺动脉环，BQ123（ETA受体阻断剂）几乎均能完全阻断ET-1诱导的肺动脉收缩。正常氧内皮完整的大鼠肺动脉，BQ788（ETB受体阻断剂）部分抑制ET-1诱导的收缩（44.13±7.04%，n=6），去除内皮后，收缩率明显加强（72.59±5.17%，n=6，P 0.01），对于CIH大鼠的肺动脉环（52.79±1.95%，n=6），BQ788对ET-1诱导的收缩抑制作用明显低于正常氧内皮完整组（P 0.01），明显高于去内皮组（P 0.01）。 4eNOS抑制剂L-NAME对ET-1诱导血管收缩的影响在正常氧内皮完整的情况下, L-NAME可显著加强ET-1诱导的收缩（115.68±7.13%，n=6），去除内皮后，L-NAME对ET-1诱导的收缩基本无影响（100.83±6.61%，n=6），明显低于内皮完整组（P 0.01）；间歇性低氧后，L-NAME对ET-1诱导的收缩产生抑制作用（79.72±8.33%，n=6）。 5CIH对肺动脉结构的影响 HE染色观察正常氧大鼠肺动脉，内皮层完整，内皮细胞排列规则，电镜下看到正常的线粒体；经过CIH处理后的大鼠肺动脉，内皮层观察到病理学变化，血管内皮细胞核水肿，局部内皮细胞脱落，，电镜下内皮细胞部分线粒体嵴破坏。 6CIH对大鼠肺动脉ET-1、ET_A受体和ET_B受体mRNA表达及蛋白表达的影响与正常氧大鼠相比，CIH大鼠肺动脉ET-1和ET_A受体mRNA表达显著升高（P 0.01），ET_B受体mRNA表达却明显降低（P 0.01）。免疫组织化学分析其蛋白定位发现，CIH处理后，大鼠肺动脉内皮层和平滑肌层均有ET-1表达的增多，ET_A受体主要集中在平滑肌层表达，并且CIH使血管平滑肌层ET_A受体表达增多，ET_B受体在平滑肌层和内皮层均有分布，并且CIH后，ET_B受体在平滑肌和内皮层的表达均有减少。 7CIH对大鼠肺动脉组织NO含量及eNOS表达的影响与正常氧大鼠相比，CIH大鼠肺动脉组织NO的含量明显降低（P 0.01），并且eNOS蛋白表达也显著降低（P 0.01）。结论：CIH能引起大鼠肺动脉内皮功能损伤，并且对ET-1敏感性增强，一方面可能由于ET_A受体表达上调，另一方面可能与内皮型ET_B受体表达减少相关。
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【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R766

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